Design of a one-dimensional flexible structure for desired load-bearing capability and axial displacement

A flexible spine is capable of bearing both transverse and axial external loads. At the same time, it is observed in animals that the spine deforms substantially during their motion and this allows the body to move e?ciently and achieve high speeds. This paper deals with the modeling and design of one-dimensional flexible objects for a desired load-carrying capability and axial deflection. The flexible one-dimensional object is modeled as a serial chain of rigid segments connected by one-degree-of-freedom rotary joints with torsional springs and dampers at the joints. For a desired transverse and axial loading, optimization techniques are used to obtain the values of orientation of the rigid segments, the joint stiffness and damping, which gives the desired axial displacement and the shape. It is shown that changing the orientation or the shape of the one-dimensional structure has more effect than changing the stiffness at the joints. Various types of loading and axial deflections are considered and the optimization procedure is illustrated through numerical examples. The response of such a flexible structure to a transient periodic loading is also obtained.     

四足机器人刚柔耦合仿生脊柱研究进展

 四足机器人的仿生脊柱对提高机器人非结构化环境的机动性和稳定性具有重要作用。系统分析了国内外四足机器人仿生脊柱的研究现状,将仿生脊柱分为局部柔顺脊柱和整体柔顺脊柱两类,对比分析不同四足机器人仿生脊柱的结构特点,提出未来发展趋势。四足机器人仿生脊柱从传统的整体刚性结构向刚柔耦合结构方向发展,具有类生物变刚度、可柔顺弯曲特性的新型仿生脊柱突破仿生驱动、神经元精细控制等关键技术,向高效能量转换的类生物系统方向发展。     

网球发球技术与腰背损伤关系的生物力学分析

为探讨网球发球技术与腰背损伤之间的关系,探寻导致腰背损伤的技术性原因,采用三维高速摄像法和图像解析法,以健康业余网球运动员为对照,对患有腰背部损伤业余网球运动员发球技术进行对比分析。结果表明搔背期末躯干扭转过大可能是造成业余网球运动员腰背损伤的直接原因,腰腹肌力量素质较差和抛球较偏是导致这一问题的主要技术性因素,并针对这些问题提出相应的解决办法,供教练员和业余运动员参考。     

一种高度自动化的三维CT数据腰椎分割方法

针对现有分割方法,分别存在无法完全分割、不能适应所有数据或过多的手动干预等局限性问题,提出了一种用于CT图像单节腰椎分割的新方法.首先从CT图像中分割整条脊椎,然后再分别断开单个椎体和椎小关节,从而使待分割的一节腰椎与其他部位分离.利用人造数据和真实数据对本方法进行了评估,结果显示本法可以高度自动化地分割任意单节腰椎.本方法是医生进行辅助诊断的重要方法,在相关领域的研究中具有广泛意义.     

颈椎术并发脑脊液漏相关因素分析

目的 探讨颈椎术后并发脑脊液漏(CSFL)的护理方法(CSFL).方法 回顾性分析7例颈椎术后并发脑脊液漏患者临床资料,及时对脑脊液进行处理,并对患者的创口、体位、引流管进行护理,预防感染,密切监测患者临床情况,维持患者体内水电解质平衡.结果 经术后常规复查,患者颈椎无脑脊液囊肿形成,无需再次修补手术.结论 颈椎手术并发脑脊液漏患者应给予密切观察,并采取相应护理措施,颈椎术后出现并发症的患者均痊愈.     

谈按摩对运动性急性腰扭伤的治疗

按摩是治疗运动性急性腰扭伤的一种比较行之有效的方法,并用临床病例论证了按摩对治疗此伤有较好的疗效。     

MRI参数对腰椎间盘突出症患者椎间盘退变程度的评估价值及与JOA、VAS评分相关性

选择腰椎间盘突出症(LDH)患者60例,分为轻度退变组、中度退变组、重度退变组.患者均行MRI检查,比较3组的MRI参数,包括髓核(NP)区、纤维环(AF)区T2值.检测比较发现,3组LDH患者NP区、AF区T2值间存在明显差异,且与腰椎功能评分(JOA)呈正相关,与腰部疼痛评分(VAS)呈负相关(P＜0.05).NP...     

基于有限元模型的人体损伤脊柱的动态特性分析

为了研究在全身振动情况下损伤脊椎对其相临组织部件的影响,建立了一个腰椎L3-L5段的三维非线性有限元模型.研究对脊椎给予了几种损伤假设,如小关节切除、去髓核和后部结构切除等,并对这几种损伤情况进行了有限元瞬态分析.结果表明,腰椎在振动过程中不仅存在垂直方向的振动还伴随有仰俯运动.脊椎小关节可以限制腰椎仰俯运动的幅度以保护纤维环后部免受大的拉伸和高应力的危害.椎间盘去髓核会导致纤维环上高应力的产生和椎间盘鼓胀增大.在振动过程中,小关节的切除同样可以加速椎间盘的退化.     

大型铁酸镍基金属陶瓷惰性电极电解腐蚀研究

采用热压法制备了D150mm×20mm的铁酸镍基金属陶瓷惰性阳极,进行100A规模电解试验·在900℃下,通以100A电流,进行了24h的电解实验,在整个过程中槽电压比较稳定,表现出良好的导电性能·对电解后阳极试样进行电子显微分析,发现电解质对阳极的腐蚀主要有两个过程:首先是AlxOyF(2y+z-3x)-z离子在阳极放电,生成的氧与阳极中的金属发生氧化反应,产生的金属氧化物溶解在电解质熔盐中;其次阳极反应生成的AlF3沉积在阳极中的空隙中·研究认为阳极腐蚀层的热膨胀系数与阳极基体不同,而引起在阳极冷却过程中表面起层、剥离的现象·初步折算的阳极腐蚀速率为18mm/a·     

针刀治疗第三腰椎横突综合征的动物实验研究现状及展望

目的 通过对近些年针刀对第三腰椎横突综合征基础研究的文献进行综述,了解针刀对第三腰椎横突综合 征动物实验的主要效应机制。 方法 基于目前针刀对第三腰椎横突综合征模型动物的基础研究现状,从造模方法 和从不同的效应机制方面对针刀治疗第三腰椎横突综合征动物实验研究的概况展开综述。 结果 通过对比实验 研究结果,在一定程度上肯定了针刀对第三腰椎横突综合征的治疗作用,也为临床研究及应用提供了参考和依据。